[위기의 삼성전자②] AI 시대 'HBM'으로 반등 노린다

2.5D 패키징 장비 발주 규모 2배 늘려…"HBM3·HBM3P 내년부터 DS 이익 증가 기여"

[프라임경제] 삼성전자가 실적 악화로 위기에 빠졌다. 글로벌 경기 침체로 반도체 시장 불황이 장기화된 탓이다. 여기 더해 SK하이닉스 등 경쟁사들의 매서운 추격으로 초격차 기술 경쟁이 치열해지고 있다. 이에 삼성전자는 부사장급 인사를 단행하고, 고대역폭메모리(HBM) 등 신사업 경쟁력 강화를 통해 위기 극복에 나섰다.

삼성전자(005930)가 HBM 투자를 대폭 늘려 시장 선점에 나선다. 반도체 업황이 악화된 가운데 인공지능(AI)과 초고성능 컴퓨팅(HPC) 제품 수요 증대로 주목받는 HBM 사업으로 반등 기회를 잡겠다는 전략이다.

삼성전자가 HBM 개발과 양산에 집중하고 있다. ⓒ 연합뉴스

7일 업계에 따르면 최근 삼성전자는 천안캠퍼스에 HBM 양산을 위한 2.5D 패키징 라인 증설을 위해 관련 장비를 발주했다. 발주 규모는 기존 장비보다 1.5~2배 많은 것으로 알려졌다.

HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 연결해 기존 D램보다 데이터 처리 속도를 혁신적으로 끌어올린 고성능 제품이다. 

최근 글로벌 빅테크 기업들이 생성형 AI 구축 경쟁을 벌이고 있다. 이에 HBM은 고성능 컴퓨팅을 요구하는 생성형 AI에 필수적인 메모리 반도체 제품으로 주목을 받고 있다.

시장조사업체 트렌드포스에 따르면 올해 전 세계 HBM 수요는 2억9000만GB(기가바이트)로 전년보다 약 60% 급증할 전망이다. 트렌드포스는 HBM 수요가 내년에도 30% 수준의 성장세를 이어갈 것으로 내다봤다.

HBM 시장은 국내 기업들이 압도적인 우위를 점하고 있다. 지난해 기준 SK하이닉스·삼성전자·마이크론 등 3개사의 글로벌 HBM 시장점유율은 각각 △50% △40% △10%다.

SK하이닉스는 전 세계 D램 제조사 중 HBM3를 유일하게 양산하고 있으며 올해 점유율을 더욱 늘려갈 것으로 전망된다. SK하이닉스가 53%로 더 높아지고, 삼성전자는 38%로 떨어질 것으로 관측됐다.

12단 적층 HBM3. ⓒ SK하이닉스

앞서 SK하이닉스는 2013년 세계 최초로 HBM을 개발했다. 지난해 6월 세계에서 처음으로 HBM3를 양산한 데 이어 올해 4월엔 12단 적층 HBM 개발도 성공했다. HBM3는 △1세대(HBM) △2세대(HBM2) △3세대(HBM2E)에 이은 4세대 제품이다.

이에 삼성전자가 차세대 반도체 시장에서 경쟁사인 SK하이닉스에 밀리고 있다는 평가를 받고 있다. 

일각에서 삼성전자의 메모리 반도체 경쟁력에 대한 우려가 제기됐다. 삼성전자는 메모리 반도체 시장 1위이지만, HBM3 시장에서는 SK하이닉스에 비해 늦장 대응에 나섰다는 지적이 나온다.

이러한 우려에 경계현 삼성전자 DS 부문 사장이 직접 해명에 나섰다. 경 사장은 지난 5일 임직원과 진행한 '위톡'에서 "삼성 HBM 제품의 시장점유율은 여전히 50% 이상이다"라고 밝혔다.

경 사장은 "최근 (삼성의) HBM3 제품이 고객사들로부터 우수하다는 평가를 받고 있다"며 "HBM3, HBM3P가 내년에는 DS 부문의 이익 증가에 기여하게 될 것"이라고 강조했다. 

이어 "DDR5도 올해 연말이면 삼성전자의 D램 평균 시장 점유율을 뛰어넘을 것"이라며 "연말까지 삼성 D램이 한 단계 더 앞설 수 있는 계기를 마련하고 내년부터는 실행에 나서겠다"고 덧붙였다.

삼성전자 8GB HBM2 D램. ⓒ 삼성전자

삼성전자는 HBM 패권을 탈환하기 위해 사업을 확대하고 있다. SK하이닉스의 HBM3보다 한 단계 높은 성능의 HBM3P와 HBM4 제품 개발도 진행 중이다.

아울러 AMD, 엔비디아 등에서 HBM 공급을 늘려 달라는 주문을 받은 것으로 알려졌다. 

고부가가치 제품인 HBM3와 DDR5의 하반기 양산 본격화가 하반기 수익성 개선에 힘을 실어줄 전망이다.

김동원 KB증권 연구원은 "삼성전자가 4분기부터 북미 GPU 업체에 HBM3을 본격적으로 공급할 것"이라며 "삼성전자 D램 매출에서 HBM3 비중이 올해 6%에서 내년 18%까지 확대될 것"이라고 예상했다.